Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料试验研究

冲击旋转钻井技术是目前解决硬地层段和软硬交错地层段钻速低、大斜度地层段井眼易斜等问题最有效的方法之一,而冲旋钻头则是其关键设备。由于钻头牙齿材料自身性能不能满足复杂情况条件的需要,钻头牙齿的磨损和断裂成为冲旋钻头失效的主要形式。依据纳米技术的最新研究成果,应用纳米粒子Al2O3的掺杂改性技术,采用烧结工艺制备了Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料,并对该复合材料进行了力学性能测试,完成了烧结试样、耐磨试样以及断口表面形貌的电镜组织观察、分析和耐磨性、耐冲击性能试验研究。试验结果表明,掺杂纳米粒子的Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料具有良好的组织结构,耐磨性能、抗冲击性能等得到了显著提高,断口呈明显的韧性断裂,研究成果为该复合材料在钻井钻头上的应用奠定了基础。